云原生Java与Golang比较 -lgor

Java曾经著名的座右铭：“一次编写并在任何地方运行”如今已经过时了，我们要运行代码的唯一位置是在容器内。“即时”编译器没有任何意义。（banq注：即时启动运行变成主流目标）
因此，Java生态系统可能正处于其转型之中，以便变得更适合云计算。Oracle的GraalVm允许将字节码编译为Linux可执行文件（ELF）和Rad Heat的Quarkus以及其他框架，以期类似响应式应用一样能即时启动，Quarkus还以Netty和Vertx.x为核心来构建非常有效的响应式Web服务。
Quarkus将Java编译为可执行的二进制文件，可在毫秒内启动，并且占用的内存很小。这就可以利用Java生态系统，甚至可以用其他JVM语言（例如Scala和Kotlin）编写！如果您不相信，可以使用在线项目生成器或通过使用maven plugin在本地生成项目来玩Quarkus 。

另一方面，Golang诞生于云中，当在容器中运行时，没有留下任何负担。它被认为是云的编程语言。从第一天开始，小型二进制文件，快速启动程序，较小的内存占用量就可以了。它被广泛采用。对Java世界的严峻挑战。

Java有机会吗？只有时间证明一切。但是，出于好奇，我想在性能和开发经验方面将Java云原生服务与等效的golang进行比较。
在这篇文章中，我将强调两项服务。比较他们的CPU，RAM，延迟和正常运行时间。这些服务将在具有相同资源分配的容器中启动，并且Apache基准测试将使他们满载。

场景
两种服务都将连接到在另一个容器中运行的MySQL数据库，该容器具有一个表和三行。
每个服务将获取所有三行，将其转换为域对象，然后编写JSON数组响应。
Apache基准测试将运行10K请求，并发级别为100，是quarkus JVM版本的两倍（还可以测试“冷” /“热” JVM）。

Golang服务
使用称为gin的流行的反应式Web框架，该框架具有出色的基准。

# the service
package main

import (
    "database/sql"
    "fmt"
    "github.com/gin-gonic/gin"
    _ "github.com/go-sql-driver/mysql"
    "net/http"
)

type Fruit struct {
    Id  int `json:"id"`
    Name string `json:"name"`
}

var con *sql.DB

func init(){
  //opening a mysql connection pool with another container 
   db, err := sql.Open("mysql", "root:password@tcp(host.docker.internal:3306)/payments")
   if err != nil {
       panic("failed to open a mysql connection")
   }
   con = db
}

func main() {
    r := gin.Default()
    r.GET("/fruits", fruits)
    r.Run() //server up on 8080
}

// THE REQUEST HANDLER
func fruits(c *gin.Context) {
    fruits := getFruits()
    c.JSON(http.StatusOK, fruits)
}

func getFruits() []Fruit {
    rows, _ := con.Query("SELECT * FROM fruits")
    fruits := []Fruit{}
    for rows.Next() {
        var r Fruit
        rows.Scan(&r.Id, &r.Name)
        fruits = append(fruits, r)
    }
    return fruits
}

Kotlin Cloud本机服务— Quarkus

package org.acme

import io.vertx.core.json.JsonArray
import io.vertx.core.json.JsonObject
import io.vertx.mutiny.mysqlclient.MySQLPool
import io.vertx.mutiny.sqlclient.Row
import io.vertx.mutiny.sqlclient.RowSet
import java.util.concurrent.CompletionStage
import javax.inject.Inject
import javax.ws.rs.GET
import javax.ws.rs.Path
import javax.ws.rs.Produces
import javax.ws.rs.core.MediaType

@Path("/fruits")
class FruitResource {
    @field:Inject
    lateinit var client: MySQLPool


    @GET
    @Produces(MediaType.APPLICATION_JSON)
    fun listFruits(): CompletionStage<JsonArray> {
        return client.query("SELECT * FROM fruits").execute()
                .map { rows: RowSet<Row> ->
                    rows.fold(JsonArray()) { array, row ->
                        array.add(JsonObject()
                                .put("id", row.getLong("id"))
                                .put("name", row.getString("name")))
                    }
                }.subscribeAsCompletionStage()
    }
}

这是一个Kotlin示例，大致遵循quarkus反应式MySql扩展指南。
与go版本相比，存在一些隐式东西，CDI依赖注入，使用javax注释的声明性路由，自动配置解析以及数据源/连接创建/服务器引导程序。但这是使用框架的代价，它为您带来了沉重的负担，并决定了其工作方式。但是，它比go版本要短得多，只要我不介意黑魔法就行！
在后台，有一个Netty反应式Web服务器，它由Vert.x多事件循环包装，还具有一个Vert.x反应式MySQL驱动程序，可以通过一个线程处理多个数据库连接。
另外，我可以使用Kotlin令人惊叹的集合库fold折叠到一个列表，其中go版本还没有泛型（但即将推出），也没有丰富的标准集合库，我不得不手动编写或生成它。
基本上，我能够弄清楚构建本机可执行文件的容器中发生的事情是SubstrateVM。设计为可提前编译的可嵌入虚拟机链接到我们的代码，并作为一个单元进行编译。甲骨文认为，这是惊人的，但并非没有代价，SubstrateVM的优化次数少于HotSpot Vm，并且垃圾回收器更简单。
执行此操作的编译器称为“ Graal”，它与语言无关，在使用Java字节码之前，需要将其转换为中间表示形式，即Truffle语言。这非常有趣，可以在这篇文章中找到有关Graal和Truffle的出色解释。
构建Java本机镜像看起来更复杂，更慢，并且生成的二进制文件几乎是其两倍大小。但这有效！与一个Java Uber（胖）Jar相比，35M可执行二进制文件实际上是什么，它可以轻松地大十倍。35MB甚至可以放在aws lambda中。

.....

测试结果
延迟和吞吐量比较结果：golang和云原生Java均产生了相似的结果，尽管平均而言稍微偏爱golang服务。但是，java本机结果更加稳定。Golang服务有时会在1.25µs内做出响应，而很少在7s内做出响应。
“预热”后的JVM产生了良好的结果，但比本机或go版本差。

在CPU利用上，当给定的内核少于单核时，go和native-java在负载下均表现不佳，而在使用2个内核启动时，它们并没有表现出明显的改进。可能是因为工作负载受IO限制。或者因为gin / Netty的默认配置没有考虑多个内核。另一方面，JVM利用了赋予它的所有内核，并在各个方面提高了性能。

在内存使用上，压力很大情况下，java本机为40MB，golang服务为24MB。两种情况都不错，尽管golang版本使用的ram几乎少了两倍。JVM在压力下使用了140MB。完全是官方的quarkus统计信息。对于JVM来说一点都不差，但是几乎是golang版本的6倍。

引导时间：golang和云原生Java均会立即启动，而JVM版本则需要几秒钟（取决于分配的CPU），并在启动时产生CPU峰值。